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1、,同課異構(gòu)教學(xué)展示活動(dòng),五年二班2013年11月19日,專題一基因工程,基因工程的產(chǎn)物,基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。,基因工程的概念,基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù),生物體外,基因,DNA分子水平,剪切, 拼接, 導(dǎo)入, 表達(dá),基因重組,基因工程的概念,回顧：,定向改造生物性狀，獲得人類需要的基因產(chǎn)物,普通棉花 抗蟲棉,基因工程培育抗蟲棉的簡(jiǎn)要過(guò)程：,普通棉花(無(wú)抗蟲基因),蘇云金芽孢桿菌,提取,抗蟲基因,與棉花DNA拼接導(dǎo)入,棉花細(xì)胞(含抗蟲基因),轉(zhuǎn)

2、基因棉花植株,上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？,解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？,“分子手術(shù)刀” 準(zhǔn)確切割DNA,“分子縫合針” 將DNA片段再連接起來(lái),“分子運(yùn)輸車” 將體外重組好的DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞,“分子手術(shù)刀” 限制性核酸內(nèi)切酶,“分子縫合針” DNA連接酶,“分子運(yùn)輸車” 運(yùn)載體,1.1DNA重組技術(shù)的基本工具,1 .1、DNA重組技術(shù)的基本工具,“分子手術(shù)刀”-“分子縫合針”-“分子運(yùn)輸車”-,限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶運(yùn)載體,1、簡(jiǎn)稱： 2、來(lái)源：,一、限制性核酸內(nèi)切酶 “分子手術(shù)刀”,主要從原核生物中分離純化出來(lái)的。,限制酶,你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是是什么

3、嗎？,脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu),G,A,3,5-磷酸二酯鍵,磷酸二酯鍵,3、作用：,一、限制性核酸內(nèi)切酶 “分子手術(shù)刀”,切割DNA，使磷酸二酯鍵斷開,磷酸二酯鍵,4、識(shí)別特點(diǎn)：,一、限制性核酸內(nèi)切酶 “分子手術(shù)刀”,識(shí)別特定的核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)，具有專一性,4、作用結(jié)果：,一、限制性核酸內(nèi)切酶 “分子手術(shù)刀”,產(chǎn)生黏性未端和平末端,3、特點(diǎn):,4、作用： 5、結(jié)果：,1、簡(jiǎn)稱：2、來(lái)源：,工具1：限制性核酸內(nèi)切酶,主要在原核生物中,限制酶,識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn),（專一性）,切割DNA,產(chǎn)生黏性未端或平末端,小結(jié),要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性(平

4、)末端？,要切兩個(gè)切口，產(chǎn)生四個(gè)黏性(平)末端。,如果把兩種來(lái)源不同的DNA用同一種限制酶來(lái)切割，會(huì)怎樣呢？,會(huì)產(chǎn)生相同的黏性(平)末端，然后讓兩者的黏性(平)末端黏合起來(lái)，就似乎可以合成重組的DNA分子了。,思考?,基因的針線：DNA連接酶,同種限制酶切割,1、作用:,把DNA片段拼接成新的DNA，,2、作用原理：,催化磷酸二酯鍵形成,不是氫鍵,二、 DNA連接酶 “分子縫合針”,3、類型：,EcoliDNA連接酶,T4DNA連接酶,來(lái)源,功能,大腸桿菌,T4噬菌體,只能連接黏性末端,能連接黏性末端和 平末端,兩DNA片段要具有互補(bǔ)的黏性末端才能拼起來(lái),DNA連接酶的縫合作用,可把黏性末端之

5、間的縫隙“縫合”起來(lái)，,注意：DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺口，但不能連接單鏈DNA！,A A T T G,C,A,A,T,T,A,A,T,DNA聚合酶的作用,返回,都能催化形成磷酸二酯鍵,都是蛋白質(zhì),不需要,需要,形成完整的重組DNA分子,形成DNA的一條鏈,基因工程,DNA復(fù)制,DNA連接酶與DNA聚合酶的比較,只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵,在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵,基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體,假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？作為載體沒(méi)有切割位點(diǎn)將怎樣？目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何察覺(jué)？,可能造成基因丟失,不能進(jìn)行DNA的重組,

6、載體上應(yīng)有標(biāo)記基因,1、載體必須具備的條件：能夠在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存；具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與 外源基因連接具有某些標(biāo)記基因，供重組DNA的檢測(cè)和鑒定。,三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 “分子運(yùn)輸車”,2、常用的載體： 質(zhì)粒， 噬菌體的衍生物， 動(dòng)植物病毒等,能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制,有切割位點(diǎn),有標(biāo)記基因,3、質(zhì)粒,本質(zhì)：小型環(huán)狀DNA分子。,分布：許多細(xì)菌、 酵母菌等生物,小結(jié),限制酶,主要存在于原核生物中具有專一性(識(shí)別序列)切開DNA分子的磷酸二酯鍵,DNA連接酶,連接磷酸二酯鍵,種類,E.coliDNA連接酶T4 DNA連接酶,運(yùn)載工 具,具備的條件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,大小適中能在受體細(xì)胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定存在具一個(gè)或多個(gè)限制酶切位點(diǎn)具標(biāo)記基因,質(zhì)粒、 噬菌體衍生物 、動(dòng)植物病毒,2、下列說(shuō)法正確的是：（ ） A、限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列 B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體 C、重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、 連接酶、運(yùn)載體 D、利用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因 進(jìn)行大量復(fù)制的過(guò)程可稱為“克隆”,審題,演講完畢，謝謝觀看！,